乳化沥青、环氧沥青的生产及性能研究

题目水性环氧乳化沥青混合料性能研究专业材料科学与工程班级0801学生曹野指导教师赵可重庆交通大学2012年摘要随着我国道路网络的不断延伸，道路交通量急剧增加，公路路面的养护工作日趋严峻，路面养护急需不受气候条件限制的高性能修补材料，而水性环氧乳化沥青混合料作为一种优良的修补材料，能在常温下对路面进行快速修补。

本文介绍了水性环氧乳化沥青制备过程，并通过对水性环氧乳化沥青胶结料的各组分比例以及集料的级配进行优化，对水性环氧乳化沥青混合料的强度、水稳定性、高温稳定性、抗折性能等进行了实验研究,证明了水性环氧乳化沥青混合料的优良性能，并根据具体的性能参数确定了水性环氧沥青在道路交通领域的可应用性。

关键词环氧沥青混合料，环氧树脂，乳化沥青，性能ABSTRACTAlong with the extension of road network and the increase of volume of traffic, the maintenance work is becoming more and more severe. materials which is not limited by the climate condition of high performance is serious needed. As a kind of excellent repair materials, waterborne epoxy emulsion asphalt mixture can repair the pavement rapidly at normal temperature . This paper introduces the preparation process of water borne epoxy asphalt emulsion ,the optimization of the component ratio of waterborne epoxy emulsion asphalt bin der and aggregate gradation. And the test of waterborne epoxy asphalt mixture’s strength, water stability, high temperature stability and flexural properties proved that the epoxy resin has excellent performance.all of these show that the aqueous epoxy asphalt would have wide application in traffic field.KEY WORDS epoxy asphalt mixture，epoxy resin，asphalt emulsion，performance目录前言 (1)第1章概述 (4)1.1环氧树脂介绍 (4)1.2环氧固化剂 (5)1.3环氧树脂的改性 (6)1.3.1常用环氧树脂的缺陷 (6)1.3.2常用环氧树脂改性的方法简述 (6)1.3.3环氧树脂增韧改性 (6)1.4水性环氧树脂及水性环氧固化剂 (7)1.4.1水性环氧树脂 (7)1.4.2水性环氧树脂固化剂 (7)1.5乳化沥青及沥青乳化剂 (7)第2章柔性环氧树脂体系研究 (10)2.1环氧树脂改性剂 (10)2.1.1环氧树脂的增稠 (10)2.1.2环氧树脂的增韧 (10)2.2环氧树脂固化剂选择及其固化机理 (12)2.3不同比例的改性剂对性能影响 (14)第3章环氧树脂的乳化 (16)3.1环氧树脂的乳化方法 (16)3.2环氧树脂的乳化工艺 (18)3.2.1原材料 (18)3.3.2乳化工艺 (18)第4章乳化沥青的制备 (20)4.1乳化剂的选择 (20)4.2乳化沥青的制备工艺 (20)4.2.1原材料 (20)4.2.2乳化工艺 (21)4.3乳化沥青性能测试 (21)第5章水性环氧乳化沥青制备工艺研究 (22)5.1水性环氧树脂与乳化沥青的比例 (22)5.2水性环氧乳化沥青胶结料的配制 (23)5.3相容性原理 (23)第6章水性环氧乳化沥青应用性能研究 (25)6.1集料的基本性质 (25)6.2加速混合料中水分蒸发的方法 (25)6.3集料级配 (26)6.4胶结料与集料比例的选择 (26)6.5级配选择 (27)6.6混合料性能试验 (28)6.6.1水稳定性试验检验 (28)6.6.2高温稳定性试验 (28)6.6.3低温性能试验检验 (29)6.6.4开放交通时间模拟 (29)第七章结论与展望 (31)7.1结论 (31)7.2展望 (31)致谢 (33)参考文献 (34)前言随着我国道路交通量的迅速增长，社会各界对公路交通的需求越来越大，对公路交通的服务水平要求也越来越高，但是，现有的水泥混凝土路面和沥青路面大部分处于超负荷与超龄期的状态]2,1[，加之异常天气和重载超限车辆的影响，导致沥青路面性能衰减而出现一些病害，如沉陷、龟裂、车辙、开裂、坑槽等现象。

基础知识一、沥青乳化剂分类1、按电荷分：①阳离子乳化剂②阴离子乳化剂③非离子型乳化剂2、按破乳速度分：①快裂型②中裂型③慢裂型（慢凝、快凝）我公司生产的802（中裂型、不需调酸）; 803(慢裂慢凝型、需调酸) ; 801(慢裂快凝型、需调酸)二、乳化沥青1、乳化沥青的组成：①沥青②乳化剂③水（井水，自来水）④盐酸（需要时）⑤稳定剂（需要时）2、乳化沥青制备：是将沥青热融后，通过乳化剂（水溶液）和机械的作用，使沥青以细小的颗粒分散在一定量的水中而形成的沥青乳液。

乳化剂水溶液也称为皂液生产时皂液温度60-70℃，沥青温度130-140℃，皂液温度和沥青温度之和不能大于200℃.3、改性乳化沥青：①加胶乳（SBR）分內掺和外掺：生产乳化沥青时胶乳加在皂液里或直接进入胶体磨的为内掺；加在乳化沥青里搅拌的为外掺。

②直接用SBS改性沥青乳化成乳化沥青。

《乳化沥青生产工艺》生产乳化沥青的方法有很多种，其中机械分散法具有效率高，速度快，产量大，调节控制容易等优点，因而在乳化沥青生产中广为采用。

所谓机械分散法，是依靠机械的强力搅拌作用力，把沥青液相剪切形成微小的颗粒，悬浮在乳化剂水溶液中，成为水包油状的沥青乳液。

一般习惯上把用来完成沥青乳化所需的全部装置称为乳化沥青生产设备，把沥青液相粉碎的机器称之为乳化机。

沥青乳化不仅需要专用的生产设备，而且要在一定的生产工艺流程和技术条件下才能完成。

通常把沥青，乳化机，水从初始进入生产设备到乳液成品输出的这一全过程及每一生产过程中的技术要求称之为乳化工艺。

乳化沥青生产工艺主要包括生产配方，温度控制，油水比例控制等内容。

一般应根据乳液技术要求，乳化剂性能，沥青性能，水质，设备性能，生产规模，施工要求等技术条件，首先通过室内试验，初步确定乳化工艺，然后在生产设备上试生产。

检验和修正室内试验所确定的工艺，补充试验室无法确定的其它工艺问题，最后得到正式用于生产的乳化沥青生产工艺。

乳化沥青生产过程一般分为沥青配置，乳化剂水溶液配置，沥青乳化和乳液储存四个主要工序。

沥青路面精表处养护用的超黏乳化沥青的制备及性能研究摘要：采用热塑弹性体改性剂SBS、树脂改性剂、降黏剂等改性剂材料对基质沥青进行复合改性，通过研究不同改性剂的种类、掺量对复合改性沥青软化点和5℃延度的影响规律，确定各改性剂的最佳掺量，对最佳掺量下制备的复合改性沥青和超黏乳化沥青的指标进行了性能测试，并通过附着力拉拔和复合件拉拔实验对比分析沥青的粘结性能。

结果表明：最佳的配方比例为：YH791的SBS掺量为5%，I型降粘剂掺量为3%，D树脂掺量为1%；自制的超黏乳化沥青的附着力拉拔强度和复合件拉拔强度都远高于市售产品，且其蒸发残留物的60℃动力黏度达124638Pa*s，PG分级等级达82-22，具有优异的高低温性能。

关键词：精表处，超黏乳化沥青，复合改性沥青，拉拔强度高速公路沥青路面随着交通量的增加，极易受荷载和自然环境的交叉作用出现车辙、裂缝和坑槽等病害，从而急速降低道路平整度、抗滑性能和行车质量，进而减少道路使用寿命[1]。

路面状况的持续恶化会导致路面结构承载力下降，采用预防性养护技术可以在路面结构破坏之前有效延长路面服役年限，从而保障路面使用性能，降低破坏的发生几率[2-4]。

沥青路面精表处技术已被证实是一种先进有效的预防性养护技术，该技术采用同步碎石封层车等设备，将高性能胶结料和单一粒径骨料洒布到原沥青路面，形成一层超薄、耐磨、防滑的保护层，该技术能提高路面防水性和抗滑性[5]。

高性能胶结料是沥青路面精表处技术的主要核心原材料，其质量直接关系到精表处的施工质量及使用寿命。

传统沥青路面预防性养护所用胶结料为普通乳化沥青、SBS乳化沥青、SBR 乳化沥青、水性环氧沥青等材料作为胶结料，但这些材料质量参差不齐，性能较低，不能满足愈来愈苛刻的交通量，影响精表处预防性养护技术的使用耐久性。

因此，本文采用热塑弹性体SBS、特种树脂、降黏剂等材料复合改性，先制备改性沥青然后进行乳化，通过研究了各改性剂种类与掺量对复合改性沥青的软化点和5℃延度二大关键指标的影响，确定最佳超黏乳化沥青的最佳配方，并对其性能进行了相关评价。

乳化沥青及其生产技术1、乳化沥青概念所谓乳化沥青就是将沥青热融，经过机械的作用以细小的微滴状态分散于含有乳化剂的水溶液之中，形成水包油状的沥青乳液。

使用这种沥青乳液修路时，不需加热，可以在常温下进行喷洒、贯入或拌和摊铺，铺筑各种结构路面的面层及基层，也可以用作透层油、粘层油以及用于各种稳定基层的养护。

相比于稀释沥青和热沥青，乳化沥青不需要耗费大量汽油、煤油等溶剂，也无需大量热能加热沥青和集料，具有独特的应用特点。

乳化沥青以水为分散介质而形成水乳液型分散体系，使用乳化沥青施工时，不需加热，可以在常温下自由流动，并且可以根据需要制造出各种类型和浓度的乳化沥青，并且方便地进行改性，施工过程可以容易地控制沥青的用量。

乳化沥青在道路工程中的主要应用2、乳化沥青的特点及优越性（1）提高道路质量：乳化沥青的特点决定了它有普通热沥青所不易达到的效果，用作透层油、粘层油、层铺法施工、喷洒时可精确控制撒布量，有良好透入效果和粘附性，乳化沥青的沥青含量可任意调整，可达67%，拌和更加均匀，沥青膜厚很薄。

另外由于乳化沥青表面带有电荷，沥青微粒能紧密吸附到矿料表面，乳化剂同时起到抗剥落剂的作用，可以增强沥与石料间的粘结。

（2）扩大沥青使用范围：随着乳化沥青技术的不断发展，已有许多热沥青不可能做到的，用乳化沥青都能够实现。

（3）节约能源：乳化沥青生产时只需一次加热，而且沥青温度只需120~140℃，尽管乳化剂水溶液需要加热、乳化机械消耗电能等。

但据统计计算，用乳化沥青筑养路比用热沥青可节约热能在50%以上。

（4）节省材料：乳化沥青中含有40%左右的水，相当于用水将沥青稀释成60%的浓度，因此施工时可以更准确控制沥青用量；此外乳化沥青可以在矿料表面形成很薄的、均匀的沥青膜，保证矿料间有足够结构沥青的同时使自由沥青降低到适宜程度，因此可以显著降低沥青用量。

平均节约沥青材料15%~45%。

（5）环保、安全：乳化沥青在生产过程中不需要高温长时间加热，施工过程为常温只有水分蒸发，避免了热沥青的环境污染和烫伤事故。

环氧沥青混合料和性能及施工工艺的研究摘要：论文根据当今国内外环氧沥青混合料在桥面铺装中的应用现状以及路用性能研究展，并通过相应试验，进一步证明了环氧沥青具有高强度、高抗变形、强水稳定性以及耐腐蚀性等，同时对比普通沥青混合料的施工工艺，阐述了环氧沥青混凝土的施工的特殊要求以及在施工过程中应强调的关键技术问题。

关键词：环氧沥青；组合材料；环氧沥青施工工艺Abstract: The paper, according to the current domestic and foreign epoxy asphalt mixture surfacing structures in the present situation of the application of road and with properties research, shows that through the corresponding experiment, further proof epoxy asphalt has high intensity, the high water stability and deformation, strong corrosion resistance, etc, and contrast common asphalt mixture of construction technology, this paper expounds the epoxy asphalt concrete construction of the special requirements, as well as in the construction process should emphasize the key technological problems.Key Words: Epoxy asphalt; Combination materials; Epoxy asphalt construction craft1 绪论1.1 环氧沥青混凝土的发展及应用现状环氧沥青是壳牌石油公司在二十世纪五十年代后期，用其作为胶结料拌和成的混凝土来抵御航空燃料和喷气尾流对机场跑道的损害而发明的特殊改性沥青产品。

乳化沥青生产技术【摘要】本文借助乳化沥青在G6刘白高速公路微表处工程的应用，介绍了乳化沥青的特点和用途，简要阐述了乳化沥青的组成和生产技术。

【关键词】乳化沥青；生产；技术1、乳化沥青的特点和用途乳化沥青是将沥青微粒均匀分散在含有乳化剂的水溶液中所得到的稳定的沥青乳液。

有快裂、中裂、慢裂三种类型，分为阳离子乳化沥青、阴离子乳化沥青和非离子乳化沥青。

按基质沥青分为：改性乳化沥青和普通乳化沥青。

按用途分为：粘层乳化沥青、透层乳化沥青、稀浆封层微表处乳化沥青、灌封胶类乳化沥青、雾封层用乳化沥青、冷再生乳化沥青等。

1.1乳化沥青的特点乳化沥青粘度很低、流动性很好，可以常温使用，且可以和冷的、潮湿的石料一起使用，当乳化沥青破乳凝固时还原为连续的沥青并且水分完全排除掉，形成材料以及结构的强度。

因乳化沥青避免了高温操作、加热和有害排放，提供了一种比热沥青更为安全、节能和环保的施工工艺，故它在公路工程中得到了广泛应用。

1.2乳化沥青的用途1.2.1在路面工程中，可当作透层油、粘层油使用，且容易撒布均匀，渗透和粘附性良好。

1.2.2在路面表面层，用于稀浆封层、微表处、雾封层、沥青表面处治等路面磨耗层。

1.2.3可作为冷补材料修补路面坑槽。

1.2.4可作为填补材料填补路面裂缝。

1.2.5可作为沥青乳液养护稳定基层。

G6刘白高速公路k1423+000～k1557+000于2005年建成通车，全线长134公里，该段路段交通量较大，超载超限车辆多，经过5年多的运行，全线路面产生了10～15mm不同程度的车辙，为消除路面车辙，提高行车的舒适性，白银公路总段运用乳化沥青微表处技术处治了全线路面，消除了路面车辙，并增强了路面的抗渗性和耐久性，极大地改善了路面状况。

现就对乳化沥青生产技术作一简要介绍。

2、乳化沥青生产技术2.1生产设备准备采用ENH间歇式乳化沥青设备，设立固定式乳化沥青生产车间，安装核心设备乳化沥青胶体磨，胶体磨的主要性能参数为功率、转速、流量、间隙、可以根据实际生产需要来选择安装胶体磨。

乳化沥青在公路工程中的应用研究摘要：乳化沥青是公路工程中的常用沥青，其制备工艺主要是通过乳化剂在机械搅拌的条件下对普通沥青进行乳化改性，得到的具有一定流动性的液态沥青。

以此方式制备而成的乳化沥青在多方面性能上得到改善，常常用于道路工程中的封层、透层和冷拌冷铺混合料中。

以往的应用研究表明，当乳化沥青用于封层时，能够极大地提高封层的防水性能，避免基层免受水侵蚀。

此外，当它用作透层油时则渗透效率高，有效提高了基层和面层之间的黏结性能，当用于冷拌冷铺施工作业时，则能够极大地节约工程成本。

由此可见，乳化沥青在公路工程应用中占据着重要地位。

关键词：乳化沥青；公路工程；应用某高速公路工程全线长23.75km，通车运行至今已有10年，在本季度公路全线养护检测中发现，K5+100～K10+420和K14+100～K16+420路段路面普遍存在推移、脱层和拥包病害，通过激光平整度仪对道路进行检测发现路面平整度等级较差，严重影响行车安全和舒适性。

根据现场调查发现，该路段主要为车辆高速进出口，重载车辆居多，路面情况造成交通事故的概率较高。

考虑到病害产生的最主要原因是层间黏结不足，为了提高道路安全品质，当地高速管理部门决定对两个路段进行养护处理。

1乳化沥青种类及特点目前，我国常用的透层油乳化沥青主要有三种类型，即普通乳化沥青、改性材料乳化沥青和高渗透乳化沥青。

普通乳化沥青的重要特点是成本低，但其流动性和渗透性不够，对环境温度非常敏感，因此必须在特定的自然条件下施工。

改性材料乳化沥青的优点主要体现在粘结能力的培养水平上，它能充分保证底层与整个表层之间的粘结，能更好地完成固体层的连续性。

高渗透乳化沥青是当前底涂层油施工中使用的一种新型沥青。

其高渗透性水平可以加快乳化沥青的渗透，缩短施工周期。

此外，高渗透乳化沥青在提高针入度的前提下，可以保持良好的粘结水平。

2乳化沥青在公路工程中的应用2.1原材料根据对该高速公路检测报告分析可知，K5+100～K10+420和K14+100～K16+420路段病害成因主要是层间黏结不足，新项目将解决原有路面上的沥青路面问题，保留原有路面底层，并选择高渗透乳化沥青作为本项目的原材料，以提高底层与整个表层之间的粘结强度。

水性环氧树脂乳化沥青及其稀浆封层混合料的性能研究摘要:将水性环氧树脂应用于乳化沥青中，可大幅度提升原乳化沥青的性能。

基于此，本文结合理论实践，先分析了环氧树脂的固化机理，然后分析了水性环氧树脂乳化沥青的制备方法，最好通过试验研究探讨了水性环氧树脂乳化沥青稀浆封层混合料的性能，希望对稀浆封层混合料的性能的推广和应用有一定帮助。

关键词:水性环氧树脂；乳化沥青；稀浆封层；混合料【引言】乳化沥青公路路面养护施工中常用的沥青材料，其性能对路面养护的质量、混合料黏结性、耐磨耗等性能有一定影响。

为提升乳化沥青的路用性能，往往采用添加改性剂的方法，如水性环氧树脂就是乳化沥青常用的改性剂，可提升乳化沥青分子之间的作用力，提升弹塑性和黏性，从而达到改善乳化沥青低温抗裂的性能。

基于此，本文结合理论实践，对水性环氧树脂乳化沥青及其稀浆封层混合料的性能做了如下研究。

1、水性环氧树脂固化机理水性环氧树脂的固化机理是大分子链中环氧基的开环反应，开环反应过程中并没有小分子放出，也就不会在胶层界面上形成气泡，无需加压，就能达到固化的目的。

开环反应可视为一种化学反应，需要固化剂的参与，但固化剂的性能既和水性环氧树脂的类型、结构等因素有关，也和固化剂自身类型及结构有密切关系【1】。

水性环氧树脂在固化时可选择三乙烯四胺，因为，三乙烯四胺分子中包含6个活泼氢，而每个活泼氢都能顺利打开一个环氧基，从而形成相互交联固化，此外还能把原水性环氧树脂的胺转化为次一级的胺，同时参与交联结结构，形成杂聚物。

2、水性环氧树脂乳化沥青的制备方法水性环氧树脂乳化沥青以沥青为主要原料，以高分子聚合物为改性材料，在特定设备和工艺的条件下，通过乳化剂促使沥青、改性剂、水进行充分混合溶解，从而形成水性环氧树脂乳化沥青。

其性能和乳化剂有密切的关联，可用做稀浆封层沥青润滑剂可选择阳离子乳化剂，避免影响沥青的性质。

在水性环氧树脂乳化沥青制备时，可采用先乳化后改性的方法，通过高速剪切机将乳化沥青、水性环氧树脂、水进行充分搅拌，剪切速度控制在1500r/min左右。

防水涂料是防止水分、水汽和其他液体进入建筑物内部的材料统称。

防水涂料的种类多品种杂，按其状态和所呈现的形式可归纳为乳液类、溶剂类、沥青类、反应类四种。

其中，沥青类防水涂料产品的粘结性高、塑性好、抗水性强及耐腐蚀性好而被广泛应用。

早期使用的道路与桥梁防水涂料主要是以热塑性聚合物为主的系列产品[1]，其高温剪切强度低，后期行车剪切会造成防水层破坏；干燥成型速度慢，上设沥青混凝土层摊铺时易被施工车辆带起，破坏防水层；涂膜表面易形成气泡；路面出现推移、开裂现象；安全性差、造价高、环保性差，且对人体有害。

随着社会的发展，绿色经济理念推动了防水涂料的迅猛发展。

水性环氧树脂作为热固性聚合物的典型代表，用其改性乳化沥青替代了有机溶剂类、沥青类防水涂料。

其符合国家提倡的绿色、便捷、环保、经济、低碳的要求，且耐候性好、抗变形能力强、拉伸强度高，从根本上减少了底层收缩和开裂变形的可能，适应性明显提高，基本取代了传统防水涂料。

近年来，环氧乳化沥青防水涂料用作粘结防水层而被逐步应用于沥青路面、桥面铺装、旧路改造、道路养护等方面。

本文主要通过分析环氧乳化沥青防水涂料的组成、特点、制备方法等，重点阐述环氧乳化沥青防水涂料的研究进展、应用及发展趋势，分析环氧乳化沥青防水涂料在使用过程中可能存在的问题，并提出合理化建议。

环氧沥青是环氧树脂与沥青基聚合而得到的产物的简称。

环氧乳化沥青防水涂料主要由乳化沥青、水性环氧树脂和固化剂组成。

乳化沥青是借助乳化剂、水和助剂将基质沥青在胶体磨中研磨乳化后的产物。

水性环氧树脂固化后形成的三维网络结构使环氧沥青防水涂料形成了一种“刚柔并济”的水性高分子材料。

一方面，环氧沥青的“生根”效应会将下层与上层粘结成一个整体，改善其受力情况。

另一方面，环氧沥青非常致密，可有效防止水分渗入建筑物内部，提高建筑物的使用寿命。

此外，其中的液体乳化沥青和合成后的胶乳成分是环氧乳化沥青涂料的主要成膜物质，具备层间黏结强度高、安全环保、施工简单等优点而被人们所关注，已逐渐成为路桥主要防水涂料[2]。

乳化沥青的制备及其乳化剂对乳化沥青性能的影响摘要：乳化沥青就是将沥青热融，经过机械的作用以细小的微滴状态分散于含有乳化剂的水溶液之中，形成水包油状的沥青乳液。

使用这种沥青乳液修路时，不需加热，可以在常温下进行喷洒、贯入或拌和摊铺，铺筑各种结构路面的面层及基层，也可以用作透层油、粘层油以及用于各种稳定基层的养护。

关键词：乳化沥青乳化剂一、研究的目的与意义随着我国道路建设事业的蓬勃发展，在公路建设高速发展和路面等级迅速提高的同时，应该十分重视已铺路面的经常性的维修与养护。

传统的路面修补材料主要使用的是热拌沥青混凝土，但是该材料受天气等条件制约，使用困难，修补效果不理想，而且污染环境。

而乳化沥青混凝土在潮湿低温的条件下即可以施工，能够有效解决沥青路面的修补问题。

同时乳化沥青还具有节约能源和资源、保护环境和减少污染的作用。

如今乳化沥青普遍应用于道路施工中，作为粘层油、透层油和稀浆封层用油非常广泛，已为许多道路设计施工所采用。

二、国内外发的展概况及本项目技术所处的地位20世纪初开始采用喷洒防尘，到了20世纪20年代乳化沥青开始应用与道路，30年代-50年代，乳化沥青的用量开始缓慢增长，1953年起，乳化沥青用量开始稳定上升，近30年来，乳化沥青发展迅速迅速。

在我国，建国前乳化沥青只有少量应用，建国初期停止了使用。

直至1978年交通部成立了“阳离子乳化沥青录用性能研究”课题协作组，才开始推广使用。

1985年左右，推广至许多省市应用。

90年代中期至今，在我国迅速普及应用。

近几年，改性乳化沥青技术开始发展和应用。

三、具体研究开发内容和要重点解决的关键技术问题制备乳化沥青时会用到一种沥青乳化的表面活性剂，即沥青乳化剂。

沥青乳化剂具有表面活性剂的基本特性，表面活性剂分子内含有亲水基和亲油剂，能够降低液体的表面张力和不相容两液面间的界面张力。

乳化剂大体上分为阳离子乳化剂和阴离子乳化剂，制备乳化沥青时要根据乳化沥青和路面石料的破乳时间及两者结合情况对乳化剂进行复配，单一的乳化剂有时乳化效果不好，如果加入其他一些乳化剂或者助剂（如稳定剂）进行复配则能达到较好的效果，以起到改善乳化沥青的加工性能、经济性、路用性能的作用。

环氧沥青材料的制备及性能研究本论文针对环氧沥青材料在实验室小试研究阶段中的配方设计环节,讨论了环氧沥青材料在制备过程中基质沥青和环氧树脂在热力学上的相容性的解决、环氧树脂交联网络微观结构的形成和控制、不同性质的环氧树脂固化剂对所制备得到的环氧沥青材料固化动力学的影响、在使用过程中环氧沥青材料因为冻融循环条件下和模拟自然条件下的破坏机理,以及环氧沥青材料在今后研究趋势进行了预测和展望。

本论文开展的具体研究工作如下:1)环氧沥青材料在制备过程中的相容性和微观相态结构的控制:在本部分的研究中,利用接枝聚合的方式,以四丁基溴化铵和无水氯化亚锡为相转移剂和反应催化剂,以低分子量的环氧树脂和桐油为原料,合成制备了一种可形成预交联网络的反应型增容剂,以彻底改善沥青与环氧树脂之间的相容性。

该反应型活性增容剂不仅可以有效地将沥青分散至微米级,同时,因其含有可发生固化交联的活性官能团,可以发生凝胶化反应而在热力学上与沥青形成稳定均一的单一相态,一方面可以大大增强沥青的力学性能,另一方面可以有效避免在沥青相中形成类似于常规分散剂留下的蜂窝状的破坏应力集中点,增加环氧沥青材料的使用耐久性。

研究结果表明:当环氧树脂不发生交联固化反应时,在制备的环氧沥青体系中,只能起到基质沥青增塑剂的作用;当加入癸二酸作为环氧沥青材料中环氧树脂的固化剂后,癸二酸在某种程度上可以起到增加环氧树脂和基质沥青相容性,并且环氧沥青材料中的基质沥青的分散粒径随着癸二酸含量的增加而变得更小,当癸二酸含量为11质量份以上时,基质沥青最小分散粒径在5～10μm的范围内;在整体相态上,环氧树脂和基质沥青呈海岛状分布。

更进一步,如果利用在分子结构上内更高刚性的甲基四氢苯酐和改性桐油酸酐与长链柔性结构的癸二酸进行复合后,作为环氧沥青材料的复配固化剂使用时,环氧沥青固化体系的玻璃化转变温度Tg大幅度提高,表现为在环氧树脂的固化结构上,可以形成更高交联密度的网络结构,因而,无论是在宏观的力学性能上,还是在微观的相态结构上,都具有明显的改善。

毕业设计(论文)题目水性环氧乳化沥青混合料性能研究专业材料科学与工程班级0801学生曹野指导教师赵可重庆交通大学2012年2012届材料科学与工程专业毕业设计(论文)摘要随着我国道路网络的不断延伸，道路交通量急剧增加，公路路面的养护工作日趋严峻，路面养护急需不受气候条件限制的高性能修补材料，而水性环氧乳化沥青混合料作为一种优良的修补材料，能在常温下对路面进行快速修补。

本文介绍了水性环氧乳化沥青制备过程，并通过对水性环氧乳化沥青胶结料的各组分比例以及集料的级配进行优化，对水性环氧乳化沥青混合料的强度、水稳定性、高温稳定性、抗折性能等进行了实验研究,证明了水性环氧乳化沥青混合料的优良性能，并根据具体的性能参数确定了水性环氧沥青在道路交通领域的可应用性。

关键词环氧沥青混合料，环氧树脂，乳化沥青，性能I曹野：水性环氧乳化沥青混合料性能研究ABSTRACTAlong with the extension of road network and the increase of volume of traffic, the maintenance work is becoming more and more severe. materials which is not limited by the climate condition of high performance is serious needed. As a kind of excellent repair materials, waterborne epoxy emulsion asphalt mixture can repair the pavement rapidly at normal temperature . This paper introduces the preparation process of water borne epoxy asphalt emulsion ,the optimization of the component ratio of waterborne epoxy emulsion asphalt bin der and aggregate gradation. And the test of waterborne epoxy asphalt mixture’s strength, water stability, high temperature stability and flexural properties proved that the epoxy resin has excellent performance.all of these show that the aqueous epoxy asphalt would have wide application in traffic field.KEY WORDS epoxy asphalt mixture，epoxy resin，asphalt emulsion，performanceII2012届材料科学与工程专业毕业设计(论文)目录前言 (1)第1章概述 (4)1.1环氧树脂介绍 (4)1.2环氧固化剂 (5)1.3环氧树脂的改性 (6)1.3.1常用环氧树脂的缺陷 (6)1.3.2常用环氧树脂改性的方法简述 (6)1.3.3环氧树脂增韧改性 (6)1.4水性环氧树脂及水性环氧固化剂 (7)1.4.1水性环氧树脂 (7)1.4.2水性环氧树脂固化剂 (7)1.5乳化沥青及沥青乳化剂 (7)第2章柔性环氧树脂体系研究 (10)2.1环氧树脂改性剂 (10)2.1.1环氧树脂的增稠 (10)2.1.2环氧树脂的增韧 (10)2.2环氧树脂固化剂选择及其固化机理 (12)2.3不同比例的改性剂对性能影响 (14)第3章环氧树脂的乳化 (16)3.1环氧树脂的乳化方法 (16)3.2环氧树脂的乳化工艺 (18)3.2.1原材料 (18)3.3.2乳化工艺 (18)第4章乳化沥青的制备 (20)4.1乳化剂的选择 (20)4.2乳化沥青的制备工艺 (20)4.2.1原材料 (20)4.2.2乳化工艺 (21)4.3乳化沥青性能测试 (21)第5章水性环氧乳化沥青制备工艺研究 (22)5.1水性环氧树脂与乳化沥青的比例 (22)5.2水性环氧乳化沥青胶结料的配制 (23)5.3相容性原理 (23)第6章水性环氧乳化沥青应用性能研究 (25)6.1集料的基本性质 (25)6.2加速混合料中水分蒸发的方法 (25)6.3集料级配 (26)6.4胶结料与集料比例的选择 (26)6.5级配选择 (27)6.6混合料性能试验 (28)6.6.1水稳定性试验检验 (28)6.6.2高温稳定性试验 (28)I。

分类号:U41410710-2015231007专业硕士学位论文环氧沥青微观结构与性能研究张一函导师姓名职称丛培良教授申请学位类别硕士学科专业名称材料工程论文提交日期2018年5月2日论文答辩日期 2018年6月9日学位授予单位长安大学Study on microstructure and properties for epoxy asphaltA Thesis Submitted for the Degree of MasterCandidate：Zhang YihanSupervisor：Prof.Cong PeiliangChang’an University, Xi’an, China摘要钢桥面的铺装一直是国内外广泛关注的工程问题。

环氧沥青材料具有优良的高温稳定性，高强度和抗疲劳性能，是一种良好的钢桥面铺装材料。

但是，国内大部分环氧沥青在拌和过程中存在粘度增长过快，时间控制要求严格，这严重影响环氧沥青的桥面摊铺，而且经过固化后大部分环氧沥青的韧性较差。

因此，开发研制环氧沥青具有重要的实用价值。

本文通过对自制环氧沥青（记为HA环氧沥青）以及两种对照组（日本环氧沥青和国产环氧沥青，分别记为TAF环氧沥青和5210环氧沥青）固化过程中红外，粘度，宏观力学和微观结构等的变化进行了研究；采用环氧基转化率与时间的关系来描述三种环氧沥青固化反应的进程，并通过官能团的变化分析固化过程中的化学反应；建立了HA 环氧沥青在固化过程中，时间、温度和转化率之间的数学关系；分析了三种环氧沥青固化过程中粘度随时间的变化以及温度对粘度变化的影响，这对实际施工有着尤为重要的指导实用价值；并研究了固化过程中三种环氧沥青拉伸强度和断裂伸长率随温度、时间的变化；评价了三种环氧沥青不同试验温度下的低温蠕变性以及温度敏感性；分析了三种环氧沥青不同固化时期微观形貌的变化，从而全面系统的理解和评价三种环氧沥青的微观和宏观性能。

研究结果表明：HA和TAF环氧沥青的固化反应为一级反应，而5210环氧沥青的固化反应为四级反应；HA和TAF环氧沥青高温反应速率较慢，5210环氧沥青的反应速率较快；HA和TAF环氧沥青粘度的增长随着时间增长变化缓慢，5210环氧沥青的粘度随时间的增长很快；这说明HA环氧沥青和TAF环氧沥青利于施工的拌和和压实，而5210环氧沥青要严格控制时间以免粘度过大；模拟出5210环氧沥青的粘度，时间和温度的数学关系，以便能够相对的把控拌和时间；在高温拌和过程中HA环氧沥青的温度敏感性低于TAF环氧沥青的温度敏感性；HA和TAF环氧沥青的拉伸强度均优于5210环氧沥青的拉伸强度，HA和TAF环氧沥青的固化主要集中在长期固化期间，而5210环氧沥青在经过4h的高温短期固化后拉伸强度基本形成，长期固化较慢；随着固化时间的增加，三种环氧沥青的劲度模量变大，蠕变速率减小，低温抗裂性降低。

环氧乳化沥青封层养护材料及其工程应用的研究易红晟【摘要】为有效解决沥青路面早期病害,及时进行路面养护,研发了一种新型封层材料,即环氧乳化沥青封层,提出水性环氧和乳化沥青的最佳配比和用量,以及石料用量.通过一系列路用性能验证试验及工程应用研究,已有数据显示:和现有的普通乳化沥青封层相比,环氧乳化沥青封层抗剥落性能及抗滑性能大幅度提高,具有优良的浅表固化效果,可以作为新一代沥青路面养护的封层材料.%To solve effectively the early diseases of asphalt pavement,pavement maintenance in time,we devel-oped a new seal material,namely epoxy emulsion asphalt layer,and put forward the optimal formula of waterborne epoxy and emulsified asphalt and dosage. Through a series of experiment research and engineering application,ex-isting data show:compared with the existing common emulsified asphalt sealing layer,epoxy emulsion asphalt layer's peeling resistance and skid resistance performance are greatly improved,has good effect of superficial curing,can be used as a new generation of seal coat material for asphalt pavement maintenance.【期刊名称】《合成材料老化与应用》【年(卷),期】2017(046)006【总页数】6页(P67-72)【关键词】沥青路面;封层;抗剥落性能;抗滑性能【作者】易红晟【作者单位】上海市政工程设计研究总院集团广东有限公司,广东佛山528200【正文语种】中文【中图分类】U416.2近年来，我国高速公路越来越注重预防性养护，并开始尝试以表面处置为主要措施，对建成通车的高速路面进行路面薄层养护实践，收到了良好的技术经济效果。